DE10158575B4 - Method and device for signal conditioning - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Signalaufbereitung, mit einer Recheneinrichtung, insbesonders einem Mikroprozessor, die bzw. der das Signal auswertet und wenigstens zwei Eingänge aufweist, denen das auszuwertende Signal jeweils zugeführt wird, wobei zwei voneinander unabhängige Signalverarbeitungseinheiten vorhanden sind, an deren Ausgang Signale entstehen, die einander mittels eines Operationsverstärkers überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die überlagerten Signale einer Speicherzelle zugeführt werden und diese Speicherzelle mit einer ergänzenden Signalauswertung in Verbindung steht.Apparatus for signal processing, comprising a computing device, in particular a microprocessor, which evaluates the signal and has at least two inputs to which the signal to be evaluated is respectively supplied, wherein two independent signal processing units are present at whose output signals are produced by means of each other an operational amplifier are superimposed, characterized in that the superimposed signals are supplied to a memory cell and this memory cell is in communication with a supplementary signal evaluation.
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zur Signalaufbereitung nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to methods and associated signal conditioning devices after the genus of independent Claims.
Stand der TechnikState of the art
Üblicherweise werden Messgrößen mit Hilfe eines Sensors ermittelt, der abhängig von der Messgröße ein Ausgangssignal liefert, das in einer nachfolgenden Recheneinrichtung ausgewertet wird. Beispielsweise wird zur Erfassung der Winkelstellung der Kurbelwelle bei einer Brennkraftmaschine ein mit der Kurbelwelle rotierendes Zahnrad mit Hilfe eines Sensors abgetastet. Der Sensor liefert ein Ausgangssignal, des nach einer Aufbereitung ein Rechtecksignal darstellt, das der Oberfläche des Zahnrades entspricht und im folgenden als Kurbelwellensignal oder Kurbelwellenwinkelsignal bezeichnet wird.Usually are measured variables with Help of a sensor determines, depending on the measured variable an output signal supplies that evaluated in a subsequent computing device becomes. For example, to detect the angular position of the crankshaft in an internal combustion engine with a rotating crankshaft Gear sampled using a sensor. The sensor delivers Output signal which represents a square wave signal after a preparation, that of the surface corresponds to the gear and in the following as a crankshaft signal or crankshaft angle signal is called.
Das vom Sensor gelieferte Kurbelwellensignal stellt eine wichtige Eingangsgröße für das Steuergerät der Brennkraftmaschine dar und wird üblicherweise mit sehr hoher Genauigkeit von beispielsweise 800 Nanosekunden abgetastet. Aus dem Kurbelwellensignal werden Segmentzeiten in der erwähnten Quantisierung gebildet, die wiederum Eingangsgröße für verschiedene Rechenalgorithmen des Steuergerätes sind, beispielsweise für den Rechenalgorithmus eines Laufunruheverfahrens.The supplied by the sensor crankshaft signal represents an important input for the control unit of the internal combustion engine is and usually becomes sampled with very high accuracy of, for example, 800 nanoseconds. The crankshaft signal becomes segment times in the mentioned quantization formed, which in turn is input to various computational algorithms of the control unit are, for example the calculation algorithm of a non-running method.
Da
für verschiedene
Auswertungen bzw. Anwendungen im Steuergerät ein mit hoher Auflösung erfasstes
Signal benötigt
wird, sind in Verbindung mit der Erfassung des Kurbelwellensignals
derzeit verschiedene Lösungen
in Gebrauch. Dabei wird:
Beispielsweise das Kurbelwellensignal
direkt mit der erforderlichen Genauigkeit erfasst, sofern im verwendeten
Mikroprozessor bzw. im Steuergerät
eine eigens dafür
reservierte Hardwareeinheit (Capture-Einheit) vorhanden ist und
eine geeignete Software-Nachverarbeitung zur Verfügung steht
und keine anderen Funktionen tangiert werden.Since a high-resolution signal is required for various evaluations or applications in the control unit, various solutions are currently in use in connection with the detection of the crankshaft signal. It will:
For example, the crankshaft signal detected directly with the required accuracy, provided that in the microprocessor or in the control unit a specially reserved hardware unit (capture unit) is available and a suitable software post-processing is available and no other functions are affected.
Oder das Kurbelwellensignal wird direkt mit der erforderlichen Genauigkeit erfasst, wenn im verwendeten Mikroprozessor eine eigens dafür reservierte Hardwareeinheit (Capture-Einheit) vorhanden ist und eine Sofware-Nachverarbeitung zur Verfügung steht und alle anderen Funktionen, die ebenfalls auf Informationen des Kurbelwellensignales basieren, beispielsweise Generierung eines Zahninterrupts, Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe usw. auf diese Quantisierung eingestellt werden.Or the crankshaft signal gets directly with the required accuracy detected if in the microprocessor used a specially reserved Hardware unit (capture unit) is present and a software post-processing to disposal stands and all other functions, also on information are based of the crankshaft signal, such as generation of a Tooth interrupts, speed detection, ignition and injection output, etc. be set to this quantization.
Oder das Kurbelwellensignal wird mit einer groben Quantisierung von beispielsweise 3,2 Mikrosekunden erfasst, da die Hardware-Capture-Einheit auch für andere Funktionen genutzt wird, beispielsweise zur Generierung eines Zahninterrupts, zur Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe usw.. Das grob quantisiert erfasste Signal wird dann für spezielle Anwendungen verfeinert, beispielsweise für die Aussetzererkennung, wobei diese Signalverfeinerung mit einer zweiten Timereinheit des Mikroprozessors erfolgt, die in der geforderten, feinen Quantisierung läuft. Diese zweite Einheit des Mikroprozessors wird rechnerintern per Interrupt (sogenannter PEC-Transfer) von der ersten Einheit getriggert. Voraussetzung ist, dass der Interrupt quasi ohne Zeitverzögerung im System implementiert ist.Or the crankshaft signal is used with a coarse quantization of, for example 3.2 microseconds captured, as the hardware capture unit too for others Functions is used, for example for generating a tooth interrupt, for speed measurement, ignition and injection output, etc. The roughly quantized detected signal will then be for special applications refined, for example for the misfire detection, this signal refinement being performed with a second timer unit of the Microprocessor, which in the required, fine quantization running. This second unit of the microprocessor is by computer per Interrupt (so-called PEC transfer) triggered by the first unit. The prerequisite is that the interrupt virtually without time delay in the System is implemented.
Aus
der
Aus
der
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Mit den erfindungsgemäßen Verfahren und den zugehörigen Vorrichtungen zur Signalaufbereitung mit der Merkmalskombination der unabhängigen Patentansprüche, wird die für die Signalauswertung benötigte Genauigkeit erreicht und es können, ausgehend vom verarbeiteten und aufbereiteten Signal, die üblichen Funktionen unabhängig weiterlaufen und auf das Signal oder auf das aufbereitete Signal zurückgreifen. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Lösungen in einer bestehenden Signalverarbeitung wird somit in vorteilhafter Weise keine Zusatz-Hardware benötigt, sondern es werden die ohnehin im Mikroprozessor bzw. die im Steuergerät vorhandenen Einheiten zusätzlich verwendet.With the inventive method and its associated Devices for signal processing with the feature combination the independent one claims, will the for needed the signal evaluation Accuracy achieved and it can, starting from the processed and processed signal, the usual functions continue independently and resort to the signal or the conditioned signal. When using the solutions according to the invention in an existing signal processing is thus in an advantageous Way no extra hardware needed but it will be present anyway in the microprocessor or in the control unit Units in addition used.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass kein zusätzlicher Interrupt für die der Signalverarbeitung nachfolgenden Funktionen, beispielsweise für die Aussetzererkennung, benötigt wird, um diese verzögerungsfrei im System zu implementieren. Damit können Motorsteuerungen, die solche Interrupts nicht realisieren können, in vorteilhafter Weise ausgebaut werden. Die Funktionen wie Generierung eines Zahninterrupts, Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe können in bestehenden Systemen unverändert übernommen werden. Erzielt werden diese Vorteile durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale.Furthermore, it is advantageous that no additional interrupt is required for the functions following the signal processing, for example for the misfire detection, in order to implement them without delay in the system. In this way, motor controls which can not realize such interrupts can be advantageously removed. The functions such as generation of a tooth interrupt, speed detection, ignition and injection output can be adopted unchanged in existing systems. These are achieved parts by the features stated in the independent claims.
Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt.Further Advantages of the invention are given by the in the subclaims activities achieved.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained. In detail shows:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Erfindung wird anhand der Beispiels der Erfassung des Kurbelwellensignals bzw. des Kurbelwellenwinkelsignals bei einer Brennkraftmaschine beschrieben, sie läßt sich aber generell für alle Signalerfassungen bei denen entsprechende Voraussetzungen oder Bedingungen existieren, einsetzen.The The invention will be described with reference to the example of the detection of the crankshaft signal or the crankshaft angle signal in an internal combustion engine, she lets herself go but generally for all signal acquisitions where appropriate conditions or Conditions exist, use.
Beim Beispiel Kurbelwellensignal wird das Kurbelwellensignal mit der groben Quantisierung über die Hardware-Capture-Einheit des Mikroprozessors des Steuergeräts der Brennkraftmaschine erfasst. Zusätzlich wird das gleiche Signal für die Signalverfeinerung einer nachfolgenden Weiterverarbeitung, beispielsweise einer Aussetzererkennung, ein zweites Mal auf den Mikroprozessor gegeben. Nachgeschaltet ist im Mikroprozessor ein Mechanismus, der es erlaubt, dass die zweite, besser quantisierte Timer-Einheit nicht per Interrupt, sondern mit einer weiteren Hardware-Capture-Einheit verbunden werden kann.At the Example crankshaft signal is the crankshaft signal with the coarse quantization over the hardware capture unit the microprocessor of the control unit of the internal combustion engine detected. additionally will be the same signal for the signal refinement of a subsequent further processing, for example a misfire detection, a second time on the microprocessor given. Downstream is in the microprocessor, a mechanism that it does not allow the second, better quantized timer unit via interrupt, but connected to another hardware capture unit can be.
Die
Erfindung kann, wie bereits erwähnt, nicht
nur für
die Auswertung eines Kurbelwellensignales und damit für die Aussetzererkennung
bei einer Brennkraftmaschine, sondern selbstverständlich auch
allgemeingültig
realisiert werden. Im folgenden wird jedoch ein Beispiel für das Kurbelwellensignal näher beschrieben,
es werden deshalb zum Verständnis
der Grundlagen für
das Ausführungsbeispiel zunächst die
in
In
In
Zur
Synchronisation der zylinderindividuellen Einspritzung und der ruhenden
Hochspannungsverteilung wird zusätzlich
eine Nockenwellenbezugsmarke erfasst. Dazu tastet ein (nicht dargestellter) Phasengeber
PG der einer mit der Nockenwelle verbundenen Geberscheibe zugeordnet
ist, ein Nockenwellensegment von 24° (Nockenwellen-)Breite ab, dies
entspricht 48° Kurbelwellenwinkel.
Das zugehörige
Signal des Phasengebers PG ist in
In
In
Das
auszuwertende Signal KWS wird von einem Kurbelwellensensor
Die
Software-Weiterverarbeitung
Der Timer T3 ist ein rundlaufender Zeitzähler (Core-Timer) mit der Auflösung 800 Nanosekunden (Input-Clock 800 ns). An jeder negativen Zahnflanke wird dessen Inhalt per Capture-Mode im Timer T2 gespeichert, wobei der Timer T2 ebenfalls ein rundlaufender Zeitzähler mit einer Auflösung von 800 Nanosekunden ist. Die Speicheraktion benötigt zur Laufzeit keinerlei Rechenleistung, da hier eine Hardware-Einheit des 80167-Rechners verwendet wird. An der negativen Flanke des Zahns TR+Offset wird per Interrupt und PEC-Transfer der Stand des Timers T2, der den exakten T3-Stand an der Zahnflanke enthält, in eine RAM-Zelle gespeichert. Um die erforderliche Genauigkeit zu gewährleisten, muss der Interrupt und der damit verbundene PEC-Transfer spätestens bis zur nächsten negativen Flanke stattfinden, bei 10.000 Umdrehungen pro Minute, also innerhalb von 100 Mikrosekunden. Diese Interrupt-Antwortzeiten sind auch in Systemen möglich, in denen das Betriebssystem ERCOS eingesetzt wird.Of the Timer T3 is a continuous time counter (core timer) with a resolution of 800 Nanoseconds (input clock 800 ns). At every negative tooth flank becomes its content via capture mode stored in the timer T2, wherein the timer T2 is also a continuous time counter with a resolution of 800 nanoseconds. The storage action does not need anything at runtime Computing power, since here is a hardware unit of the 80167 computer is used. At the negative edge of the tooth TR + offset is determined by Interrupt and PEC transfer the state of the timer T2, which is the exact one Contains T3 stand on the tooth flank, stored in a RAM cell. To the required accuracy to ensure, the interrupt and the associated PEC transfer must be at the latest until next negative flank, at 10,000 revolutions per minute, So within 100 microseconds. These interrupt response times are also possible in systems in which the operating system ERCOS is used.
Durch
diese Art der Signalverarbeitung entsteht am Ausgang des Verstärkers
Claims (12)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE10221988A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-12 | Ford Global Tech Inc | Method and device for determining the rate of change of a variable camshaft control in an internal combustion engine |
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2001
- 2001-11-29 DE DE2001158575 patent/DE10158575B4/en not_active Expired - Fee Related
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DE3991305T1 (en) * | 1989-10-31 | 1990-10-11 | Mitsubishi Motors Corp | EXHAUST GAS PURIFICATION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
DE10221988A1 (en) * | 2001-05-31 | 2002-12-12 | Ford Global Tech Inc | Method and device for determining the rate of change of a variable camshaft control in an internal combustion engine |
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DE10158575A1 (en) | 2003-06-12 |
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R020 | Patent grant now final |
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